芯耀
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臺積電（中國）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球
12月22日，在無錫舉辦的“中國集成電路設計業(yè)2021年會暨無錫集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇（ICCAD 2021）”上，臺積電（中國）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球帶來主題演講《全球版導體展望》，分享了對全球半導體產(chǎn)業(yè)的深度、前瞻性的思考，以下為演講全文：
半導體不只是用在各位的生活中，事實上半導體也開始解決很多科學的難題，以現(xiàn)在的疫情來講，中國以及全世界的人民在過去幾千年，經(jīng)過了很多疫情，包含天麻，包括禍亂，包括瘟疫、鼠疫，古代的人只能，一個是跑，躲的遠遠的，一個是把東西燒掉?，F(xiàn)在隨著半導體的發(fā)展，我們已經(jīng)可以在很快的時間里克服疫情，甚至回避到疫情，各位如果記得很清楚，前一陣的埃博拉病毒，從病毒發(fā)現(xiàn)，到生產(chǎn)出疫苗，總共花了5年時間，2019年疫苗才出現(xiàn)，可是這次新冠肺炎，我們很欣喜地看到，病毒出現(xiàn)之后，一年內(nèi)就有很多疫苗，包括中國的滅活疫苗出現(xiàn)，在這個事情上半導體技術發(fā)揮了不可磨滅的貢獻，我們運用高速計算、大數(shù)據(jù)分析方式，讓科學家在很快的時間里做出有效的疫苗，這只是其中一個例子。
各位可能還不知道，現(xiàn)在半導體用的最大的、最有效的，過去要把氨基酸卷折成蛋白質需要實驗好幾個月，甚至好幾年的時間，可是現(xiàn)在進入大數(shù)據(jù)分析、高速計算以及人工智能的協(xié)助，在系統(tǒng)上，在計算上，可以在幾天內(nèi)完成過去科學家好幾年才能做成的事情。這個方式對未來我們在新藥的研發(fā)上會有很快速，而且很有效的貢獻，這樣的技術已經(jīng)出現(xiàn)了，而且在普遍的應用當中。
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過去一年多的時間里，各位可以很欣喜地發(fā)現(xiàn)到數(shù)字化的轉型，我們在短短一年時間里，可能完成原來計劃十年才能完成的數(shù)字化轉型，各位現(xiàn)在在疫情期間，都是在遠程辦公，在家里娛樂，孩子在家里上課，你也在家里做各式各樣的采購或者是消費。這樣的事情，原來預計人類要花十年的時間才能完成，可是因為疫情，我們被迫，也是很開心地馬上擁抱了數(shù)字化世界。而且我想各位在各個媒體上也看到了，中國人民擁抱數(shù)字化的改變以及擁抱新技術，是最熱情，而且是最有效的，依據(jù)現(xiàn)在我們的統(tǒng)計，明年全球GDP成長里面，會有超過2/3是來自于數(shù)字化轉型的GDP增幅貢獻，我們可以看到這個世界未來數(shù)字化轉型會急劇加速，而且會讓各位的生活越來越方便，越來越美好。
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在疫情期間，半導體技術發(fā)展還是沒有減緩，依舊依照著原來的步調(diào)持續(xù)前進，各位可能聽說過摩爾定律在減速或者是在逐漸消失，可是事實上，臺積電用我們的工藝證明了摩爾定律持續(xù)在往前推進，臺積電的7納米是在2018年推出的，5納米是在2020年推出的，我們在2022年會如期推出3納米的工藝，而且我們2納米的工藝也在順利研發(fā)。各位知道，看半導體是否進入下一個時代，主要看三個，一個是速度性能，二是功耗，三是面積?？醋钌厦娴臄?shù)字，我們從7納米到5納米，從5納米到3納米，單位面積里面放下晶體管數(shù)和過去一樣，成長1.7到1.8倍，性能部分也和過去幾個時代一樣，速度會提高超過10%。功耗的部分也和過去一樣，同樣性能、速度情況下，功耗減低20%，疫情期間，我們持續(xù)推進工藝發(fā)展。
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因為技術工藝對世界的影響越來越中，今年臺積電的7納米工藝也得到了國際電基電子協(xié)會的“年度最佳創(chuàng)新獎”，我們做出來的工藝不是單純的工藝，它會轉換成芯片，它會轉換成產(chǎn)品，轉換成對人類有用的東西。我們在2020年之前，也就是在2019年的12月31號之前，在全世界已經(jīng)批量生產(chǎn)150種產(chǎn)品，超過10億顆芯片，所以這是完全可以批量化生產(chǎn)，而且造福人類技術的突破。
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講到未來，我們講半導體技術，有幾個核大的著重點：一是性能能不能提升，速度是不是能變化；二是功耗能不能降低，更省電，不要消耗太多的能源；三是面積能不能變??；四是能不能提供一個完整的平臺，我等一下會介紹什么是完整的平臺，完整的平臺才能做出一個完整而高效的平臺；五是產(chǎn)品質量要非常穩(wěn)定，做出來的產(chǎn)品要非常的安全。
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第一，性能部分。現(xiàn)在手機性能跟過去不可同日而語，平板也是一樣，電腦也是一樣，家庭娛樂的電視也是一樣，它的質量和速度都不是過去能比擬的，包含網(wǎng)絡產(chǎn)品，而且現(xiàn)在各位也可以看到有很多AR、VR產(chǎn)品問世，過去AR、VR產(chǎn)品后面要拉根電線，很難看，而且沒有用，現(xiàn)在已經(jīng)因為功耗的減低，做出了穿戴式產(chǎn)品，包括很喜歡用無人機拍照片，這也是HPC發(fā)展的很大的標志。
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第二，卓越的節(jié)能技術。要降低功耗，把它變成隨時可以穿戴的產(chǎn)品，臺積電也積極發(fā)展低漏電工藝、高效射頻工藝、嵌入式記憶體，再加上我們也致力于發(fā)展第三代半導體，讓所有的能源轉化效率不斷提升，這樣的技術我們統(tǒng)稱叫ULtro-LOW Power Platform，我們希望在性能提高的同時，不會提高耗電量。
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第三，完整、全面的工藝平臺。各位收集里面一定有一個主芯片，有一個射頻芯片，有能源管理芯片，有攝象頭芯片，只有這些芯片集合在一起，才能做出一個有用的產(chǎn)品，所以我們發(fā)展的工藝，不只是所謂的數(shù)字化，還同時發(fā)展類比信號工藝、低電壓、射頻、嵌入式記憶體、各式各樣電源管理工藝，同時還要做跟人做界面的技術，包括光技術、影像技術，另外聲學技術，要有聲學感知方式，要有移動感知方式，所以各位在移動的時候，帶著手機都可以知道東西南北在哪里，最后還要可以測心跳、血壓，這些東西和計算結合在一起，才能讓你知道對你的人生是有改善的，是有用的，是能讓你快速和別人建立連接的。完整、全面的工藝平臺，對我們非常重要，不僅是邏輯的工藝，摩爾定律只是談28nm，談16nm，談7nm，不是這個樣子的，現(xiàn)在最新的Electrjcal工藝只做到28，我覺得各個平臺的工藝要齊頭并進，才能做出有效而好用的產(chǎn)品。
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最后，這是我們臺積電最新剛推出的N5A工藝，汽車電子是全世界最講究安全性、可靠性的一種工藝技術，它會用在輔助駕駛、智能座艙，或者是未來自動駕駛上，它的安全性非常重要，它要跟前面講的縮放、省功耗有區(qū)別。我們在明年3月會推出5nm汽車電子工藝平臺，這是接續(xù)我們在16nm、7nm之后的工藝，同樣我們的工藝都會達到AEC-Q100、ISO26262、IATF16949的汽車工藝規(guī)格，臺積電會一步一步把它做出來。
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講完應用之后，我再講晶體管技術，晶體管技術往前推進有幾個部分，一是晶體管結構改變，一個是做晶體管的材料，我們有二維原材料的特性，逐漸用在晶體管上，變薄了，電量控制的好，它可以做的越來越好，而且速度越來越快，我們會齊頭并進。
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另一個是3D封裝，各位一直說摩爾定律是每兩年，單位面積里面晶體管數(shù)翻一番，變成兩倍，可是有一個技術，剛才戴偉民博士提到的臺積電一直在做的3D封裝技術，它可以讓晶體管單位體積放的經(jīng)營管舒成倍數(shù)增長。這是臺積電已經(jīng)做了很多年，而且已經(jīng)大批量生產(chǎn)的技術，我們的技術大概做了超過十年，而且在很多的產(chǎn)品上大批量生產(chǎn)。各位如果在一些產(chǎn)品公司的發(fā)布會上，看到他拿出來的封裝，很大一個，3D封裝大概是832平方毫米，面積只要大于2公分，它的芯片拿出來，基本上就是用臺積的2.5D封裝或者3D封裝技術做出來的，包括美國的公司，包括之前在公司的幾個公司，都曾經(jīng)拿出過大于2公分長×2公分長的封裝。我們會持續(xù)看到更多的，新的，小的，高性能的產(chǎn)品，持續(xù)用3D封裝的方式推出到市面上。
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整個集成電路技術發(fā)展大概分成三個方向，第一個是晶圓制造晶體管結構部分，我們叫做晶體管的微縮。第二個是3D集成，我們把很多芯片堆集起來，做成一個立體式晶圓結構。第三個是軟件與硬件協(xié)同化設計，當你在定義一個產(chǎn)品的時候，你就讓硬件跟軟件的人一起思考這個問題，在程式化的時候切割成一個一個期塊，就把整個芯片規(guī)格定義出來，將來做芯片的時候就知道我要做哪個，他要做哪個，做完之后，每一個芯片用不同的工藝，這樣就可以由高效的使用3D封裝技術實現(xiàn)軟件。這是集成電路未來大的發(fā)展方向。
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這是結果，已經(jīng)出現(xiàn)在紙面上的結果，我們的Chiplet不斷往前推，最新推出來的單顆已經(jīng)超過500億個晶體管，同時System Level，目前市面上推出來的已經(jīng)超過3000億個晶體管，這是我們目前已經(jīng)做到了，未來還會持續(xù)推進。
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這是一個很大的市場，呼吁剛才戴維民說的，各位很有幸處在半導體時代，我們可以一起為將來奮斗。
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特別說一下，臺積電持續(xù)投資，共創(chuàng)未來，過去一年我們大概投資100到200億的錢在做資本擴充，我們從今年開始，大幅提升，所以在2021、2022、2023年我們會投資超過1000億美金在擴產(chǎn)和資本投資上，同時重視永續(xù)經(jīng)營，我們在2025年碳會達峰，到2030年碳排放會回到2020年的水準，這是超過世界的水平，到2050年實現(xiàn)凈零排放。我們將為各位搭建一個最完整的平臺，助力各位在半導體事業(yè)上蓬勃發(fā)展
